Парусный ветроагрегат Советский патент 1993 года по МПК F03D5/00 

СО

с

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения энергией различных автономных потребителей. Сущность изобретения: вет- роагрегат содержит установленные на поворотной в направлении ветра головке две пары мачт с расположенными между ними парусами, при этом передние и задние мачты соединены с кривошипным валом соответствующими шатунами и кривошипами, а паруса установлены с угловым смещением на 90°. При подходе первого паруса, который совершает полеречное относительно ветрового потока колебательное движение, в крайнее положение второй парус находится на половине своего рабочего хода с наибольшим углом атаки и. поворачивает кривошипный вал с максимальным усилием. Вследствие вращения кривошипного вала передняя мачта первого паруса проходит мертвую точку раньше, чем его задняя мачта, т.к. передний кривошип смещен на некоторый угол относительно заднего кривошипа, при этом происходит смена угла атаки на оЬратный. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к ветроэнергетике и может быть использовано для обеспечения энергией различных автономных потребителей.

Известен ветродвигатель, содержащий лопасть, кинематически связанную с генератором и совершающую качательное движение под действием ветрового потока.

Недостатком такого ветродвигателя является относительно невысокий КПД из-за невосприимчивости лопасти к ветровому потоку в ее крайних положениях.

Известен парусный вегроагрегат, содержащий размещенный НУ поворотной головке, установленной на башне; каркас с парусом, совершающий качательное движение под действием ветрового потока.

Недостатком такого ветроагрегата является относительно невысокий КПД из-за невосприимчивости каркаса с парусом к

ветровому потоку в его крайних положениях.

Цель изобретения - увеличение КПД.

На фиг.1 схематично изображен ветро- агрегат, вид сбоку; на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1.

Парусный ветроагрегат содержит башню 1, расположенную на ней поворотную головку 2 с шарнирно закрепленным на оси 3 каркасом с парусом 4, связанным посредством кривошипно-шатунного механизма, установленного на головке 2, редуктора 5 и вертикального вала 6 с рабочей машиной 7, флюгер, выполненный в виде закрепленной на поворотной головке 2 балки 8 с хвостовым оперением 9. Ветроагрегат снабжен шарнирно установленным на оси 3 дополнительным каркасом с парусом 10, кривошип- но-шатунный механизм - дополнительными шатуном 1 1 и кривошипом 12, а каждый

VI

00

Ы

|Ю

ю

CJ

каркас выполнен в виде двух мачт 13, 14, расположенных на противоположных концах оси 3 по обе стороны башни 1. При этом передняя и задняя пары мачт соединены с кривошипным валом 15 соответствующими шатунами 11, 16, с кривошипами 12, 17, а паруса 4, 10 установлены с угловым смещением на 90°. Кривошип 12, связанный с передними мдчтами 13, установлен с угловым смещением отнрсительно кривошипа 17, связанного с задними мачтами 14. Кроме того, ветроагрегат снабжен установленным на головке 2 полым валом 18, в полости которого размещен один конец вертикального вала 6, закрепленным на башне 1 зубчатым колесом 19.

Работает .ветроагрегат следующим образом.

При появлении ветра поворотная головка 2 при помощи хвостового оперения 9 фиксируется замками, а с его усилением оба паруса 4,10 или один из них, который всегда обращен к ветру под углом атаки, наполняется воздухом и под действием подъемной силы начинает двигаться поперек направления ветра. Движение первого паруса через шатуны 11, 16 и оси кривошипов 12, 17 передается на второй, и после образования необходимого угла атаки он включается в работу. При подходе первого паруса в крайнее положение второй парус находится на половине своего рабочего хода с наибольшим углом атаки и поворачивает кривошипный вал 15 с максимальным усилием. Вследствие вращения кривошипного вала 15 передняя мачта 13 первого паруса проходит мертвую точку раньше, чем его задняя мачта 14, так как передний кривошип 12 смещен на некоторый угол относительно за0

5

0

5

0

5

днего кривошипа 17, при этом происходит смена угла атаки на обратный. Далее первый парус движется в обратную сторону, сам передавая усилие на кривошипный вал 15, и описанный процесс повторяется с вторым парусом. Полый вал 18, жестко связанный с повортоной головкой 2, не дает возможности ее раскачки в вертикальной плоскости, а замки с щалеками 20, фиксирующие положение головки 2, предотвращают колебания в горизонтальной плоскости. Формула изобретения

40